Qual é a relação entre o raio de um átomo e a sua afinidade eletrônica?

Passo 1

O enunciado pergunta sobre a relação qualitativa entre o raio atômico e a afinidade eletrônica. O conteúdo envolve tendências periódicas: como o tamanho do átomo (raio) e a energia liberada quando ele ganha um elétron (afinidade eletrônica) variam na Tabela Periódica.

Passo 2

Definimos o raio atômico como a distância média entre o núcleo e a camada eletrônica mais externa. Na Tabela Periódica, ao percorrer um período da esquerda para a direita, o raio diminui porque aumenta a carga nuclear efetiva, puxando os elétrons para mais perto do núcleo. Ao descer um grupo, o raio aumenta porque há mais camadas eletrônicas.

Passo 3

A afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo isolado no estado gasoso captura um elétron neutro. Quanto mais negativa for essa energia, maior a tendência do átomo de ganhar um elétron. Geralmente, elementos com altas cargas nucleares efetivas e poucos ganhos de blindagem eletrônica apresentam afinidades eletrônicas mais negativas.

Passo 4

Fazendo o vínculo entre as duas grandezas, um átomo de menor raio traz o elétron adicional mais próximo do núcleo, aumentando a atração nuclear efetiva sobre esse elétron. De modo simplificado, podemos pensar que
\text{Afinidade eletrônica} \propto -\,\frac{Z_{\text{efetivo}}}{r}\,,ô
onde Z_{\text{efetivo}} é a carga nuclear efetiva e r é o raio atômico. Logo, quanto menor for r, mais negativa (mais exoterma) tende a ser a afinidade eletrônica.

Passo 5

Em termos de tendências periódicas:
  1. No mesmo período: como o raio diminui da esquerda para a direita, a afinidade eletrônica fica mais negativa (até certas exceções).
  2. No mesmo grupo: descendo, o raio aumenta e a afinidade eletrônica tende a ficar menos negativa.

Resposta

Quanto menor o raio atômico, mais negativa (maior em módulo) tende a ser a afinidade eletrônica; inversamente, átomos maiores apresentam afinidades eletrônicas menos negativas.

Exercícios relacionados